Database
BASIC ALGEBRAIC STRUCTURES
Groups
Centralizers and centers
cntzsubg
Next ⟩
cntzidss
Metamath Proof Explorer
Ascii
Unicode
Theorem
cntzsubg
Description:
Centralizers in a group are subgroups.
(Contributed by
Stefan O'Rear
, 6-Sep-2015)
Ref
Expression
Hypotheses
cntzrec.b
⊢
B
=
Base
M
cntzrec.z
⊢
Z
=
Cntz
M
Assertion
cntzsubg
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
→
Z
S
∈
SubGrp
M
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
cntzrec.b
⊢
B
=
Base
M
2
cntzrec.z
⊢
Z
=
Cntz
M
3
grpmnd
⊢
M
∈
Grp
→
M
∈
Mnd
4
1
2
cntzsubm
⊢
M
∈
Mnd
∧
S
⊆
B
→
Z
S
∈
SubMnd
M
5
3
4
sylan
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
→
Z
S
∈
SubMnd
M
6
simpll
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
M
∈
Grp
7
1
2
cntzssv
⊢
Z
S
⊆
B
8
simprl
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
∈
Z
S
9
7
8
sselid
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
∈
B
10
eqid
⊢
inv
g
M
=
inv
g
M
11
1
10
grpinvcl
⊢
M
∈
Grp
∧
x
∈
B
→
inv
g
M
x
∈
B
12
6
9
11
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
∈
B
13
ssel2
⊢
S
⊆
B
∧
y
∈
S
→
y
∈
B
14
13
ad2ant2l
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
y
∈
B
15
eqid
⊢
+
M
=
+
M
16
1
15
grpcl
⊢
M
∈
Grp
∧
x
∈
B
∧
inv
g
M
x
∈
B
→
x
+
M
inv
g
M
x
∈
B
17
6
9
12
16
syl3anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
+
M
inv
g
M
x
∈
B
18
1
15
grpass
⊢
M
∈
Grp
∧
inv
g
M
x
∈
B
∧
y
∈
B
∧
x
+
M
inv
g
M
x
∈
B
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
19
6
12
14
17
18
syl13anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
20
1
15
grpass
⊢
M
∈
Grp
∧
y
∈
B
∧
x
∈
B
∧
inv
g
M
x
∈
B
→
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
21
6
14
9
12
20
syl13anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
22
21
oveq2d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
23
19
22
eqtr4d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
24
15
2
cntzi
⊢
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
+
M
y
=
y
+
M
x
25
24
adantl
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
+
M
y
=
y
+
M
x
26
25
oveq1d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
27
26
oveq2d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
28
23
27
eqtr4d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
29
1
15
grpcl
⊢
M
∈
Grp
∧
y
∈
B
∧
inv
g
M
x
∈
B
→
y
+
M
inv
g
M
x
∈
B
30
6
14
12
29
syl3anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
y
+
M
inv
g
M
x
∈
B
31
1
15
grpass
⊢
M
∈
Grp
∧
inv
g
M
x
∈
B
∧
x
∈
B
∧
y
+
M
inv
g
M
x
∈
B
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
32
6
12
9
30
31
syl13anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
33
1
15
grpass
⊢
M
∈
Grp
∧
x
∈
B
∧
y
∈
B
∧
inv
g
M
x
∈
B
→
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
34
6
9
14
12
33
syl13anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
35
34
oveq2d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
36
32
35
eqtr4d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
37
28
36
eqtr4d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
38
eqid
⊢
0
M
=
0
M
39
1
15
38
10
grprinv
⊢
M
∈
Grp
∧
x
∈
B
→
x
+
M
inv
g
M
x
=
0
M
40
6
9
39
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
x
+
M
inv
g
M
x
=
0
M
41
40
oveq2d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
0
M
42
1
15
grpcl
⊢
M
∈
Grp
∧
inv
g
M
x
∈
B
∧
y
∈
B
→
inv
g
M
x
+
M
y
∈
B
43
6
12
14
42
syl3anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
∈
B
44
1
15
38
grprid
⊢
M
∈
Grp
∧
inv
g
M
x
+
M
y
∈
B
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
0
M
=
inv
g
M
x
+
M
y
45
6
43
44
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
0
M
=
inv
g
M
x
+
M
y
46
41
45
eqtrd
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
+
M
x
+
M
inv
g
M
x
=
inv
g
M
x
+
M
y
47
1
15
38
10
grplinv
⊢
M
∈
Grp
∧
x
∈
B
→
inv
g
M
x
+
M
x
=
0
M
48
6
9
47
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
=
0
M
49
48
oveq1d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
0
M
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
50
1
15
38
grplid
⊢
M
∈
Grp
∧
y
+
M
inv
g
M
x
∈
B
→
0
M
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
y
+
M
inv
g
M
x
51
6
30
50
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
0
M
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
y
+
M
inv
g
M
x
52
49
51
eqtrd
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
x
+
M
y
+
M
inv
g
M
x
=
y
+
M
inv
g
M
x
53
37
46
52
3eqtr3d
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
=
y
+
M
inv
g
M
x
54
53
anassrs
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
∧
y
∈
S
→
inv
g
M
x
+
M
y
=
y
+
M
inv
g
M
x
55
54
ralrimiva
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
∀
y
∈
S
inv
g
M
x
+
M
y
=
y
+
M
inv
g
M
x
56
simplr
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
S
⊆
B
57
simpll
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
M
∈
Grp
58
simpr
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
x
∈
Z
S
59
7
58
sselid
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
x
∈
B
60
57
59
11
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
inv
g
M
x
∈
B
61
1
15
2
cntzel
⊢
S
⊆
B
∧
inv
g
M
x
∈
B
→
inv
g
M
x
∈
Z
S
↔
∀
y
∈
S
inv
g
M
x
+
M
y
=
y
+
M
inv
g
M
x
62
56
60
61
syl2anc
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
inv
g
M
x
∈
Z
S
↔
∀
y
∈
S
inv
g
M
x
+
M
y
=
y
+
M
inv
g
M
x
63
55
62
mpbird
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
∧
x
∈
Z
S
→
inv
g
M
x
∈
Z
S
64
63
ralrimiva
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
→
∀
x
∈
Z
S
inv
g
M
x
∈
Z
S
65
10
issubg3
⊢
M
∈
Grp
→
Z
S
∈
SubGrp
M
↔
Z
S
∈
SubMnd
M
∧
∀
x
∈
Z
S
inv
g
M
x
∈
Z
S
66
65
adantr
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
→
Z
S
∈
SubGrp
M
↔
Z
S
∈
SubMnd
M
∧
∀
x
∈
Z
S
inv
g
M
x
∈
Z
S
67
5
64
66
mpbir2and
⊢
M
∈
Grp
∧
S
⊆
B
→
Z
S
∈
SubGrp
M